專利名稱：一種三維可視化物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中模擬水驅(qū)、聚驅(qū)、三元驅(qū)等開發(fā)方式對開采效果影響可視化物理模擬裝置，尤其涉及一種三維可視化物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
在石油開采的過程中，石油開采工藝技術(shù)的創(chuàng)新對提高采收率工作液的研究、開發(fā)出能夠滿足油田不同開發(fā)時(shí)期需要的工作液將對油田的開發(fā)效果產(chǎn)生重要的影響?！叭S可視化物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置”主要用于水驅(qū)、化學(xué)驅(qū)等提高采收率效果及其相關(guān)機(jī)理的研究，在模擬油藏溫度和壓力下進(jìn)行驅(qū)替采油物理模擬研究，獲得不同類型驅(qū)替狀態(tài)下的壓力場、飽和度場在不同的驅(qū)替過程中隨時(shí)間的變化，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理及圖像處理。從三維的角度模擬地層，并通過可視面觀察以往看不到的發(fā)生在地下的有關(guān)情況，還可以模擬工程工藝，驗(yàn)證工程工藝機(jī)理，優(yōu)化工程參數(shù)。現(xiàn)有的模型有如下不足:一是工作壓力太低，不足以說明發(fā)生在地下高壓狀況；二是無上覆壓力系統(tǒng)，在模擬地層用的砂子處于松散狀態(tài)，與地層處于壓實(shí)狀態(tài)不符；三是模型內(nèi)無飽和度點(diǎn)和壓力測點(diǎn)，在試驗(yàn)過程中不能對模型內(nèi)的油水分布、壓力場進(jìn)行有效的監(jiān)測；四是模型上無可視化面，不能觀察到流體在儲(chǔ)層中的滲流特征。

實(shí)用新型內(nèi)容針對上述問題，本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種三維可視化物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種三維可視化物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，該三維可視化物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置主要由模型主體、內(nèi)壁絕緣涂層、壓蓋、模型井網(wǎng)、飽和度接口、主體支架組成，模型主體上具有8根密封螺桿，壓蓋與模型主體支架外側(cè)通過端蓋固定，壓蓋內(nèi)螺紋與壓蓋的外螺紋連接配合；壓蓋外并行設(shè)有并帽，并帽的內(nèi)螺紋與壓蓋的外螺紋連接配合；壓蓋通過頂緊螺栓來壓緊內(nèi)部巖心。進(jìn)一步，該實(shí)驗(yàn)裝置壓蓋上均勻設(shè)有螺栓孔，并開了多個(gè)垂直孔，壓蓋的圓形孔大于下部的圓形孔，可模擬注入和產(chǎn)出井，還能改變其位置模擬不同的布井方式及不同的井距，且在壓蓋上均勻布置48組飽和度探頭和39組測壓力點(diǎn)。進(jìn)一步，壓蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有密封膠墊。進(jìn)一步，模型前后面主體框架之間有氟橡膠密封圈，前后面及下蓋板布置圓形可視窗口，采用高強(qiáng)度玻璃。進(jìn)一步，主體支架的底座設(shè)為工字型，在底座兩端中心垂直方向上設(shè)有兩根對稱的支撐柱，支撐住上端設(shè)有轉(zhuǎn)軸孔上設(shè)有鎖定螺栓，在底座的四個(gè)角上設(shè)有萬向滾輪。該裝置采用不銹鋼器材，氟橡膠密封圈，在120°C下可長期工作；可模擬注入井和產(chǎn)出井，還能改變其位置模擬不同的布井方式及不同的井距；模型前后、底面上布置圓形可視窗口，方便觀察；整個(gè)模型置于可轉(zhuǎn)動(dòng)支架上，可傾斜模擬地層角度。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三維可視化模型整體裝配示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的模型可視面示意圖。圖中:1、壓蓋；2、模型井網(wǎng)；3、螺栓；4、飽和探頭；5、壓力測壓點(diǎn)；6、模型主體；7、鎖定裝置；8、旋轉(zhuǎn)軸；9、主體支架；10、高強(qiáng)度玻璃；11、砂子；12、活塞；13、密封膠墊；14、螺栓孔；15、可視窗口 ；16、上蓋法蘭。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型提供的三維可視化物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，它是316不銹鋼材料作為模型的基體，主要由模型主體6、內(nèi)壁絕緣涂層、壓蓋1、模型井網(wǎng)2、飽和探頭
4、主體支架9部分組成。其特征在于模型主體6的框架為方形，模型主體6四個(gè)角設(shè)計(jì)成R弧度，使活塞1 2密封并具有壓實(shí)功能。多層巖心置于密封模型內(nèi)，密封模型通過壓蓋I將巖心壓緊，壓蓋I內(nèi)側(cè)設(shè)有密封膠墊13 ;壓蓋I與主體支架9外側(cè)通過端蓋固定，端蓋內(nèi)螺紋與壓蓋的外螺紋連接配合；端蓋外并行設(shè)有并帽，并帽的內(nèi)螺紋與壓蓋I的外螺紋連接配合；壓蓋I通過連接螺栓3與巖心筒連接并固定并通過頂緊螺栓3來壓緊內(nèi)部巖心。模型壓蓋I上均勻設(shè)有螺栓孔，并開了多個(gè)垂直孔，可模擬注入井和產(chǎn)出井，還能改變其位置模擬不同的布井方式及不同的井距。且均勻布置48組飽和度探頭和39組測壓力點(diǎn)；模型前后、底面上布置圓形可視窗口 15。模型主體6為一四邊形框架，內(nèi)壁與填砂接觸面經(jīng)特殊打毛處理，以防竄流，利于模型活塞12的運(yùn)行，上面加工有擴(kuò)徑臺(tái)，用來安放玻璃10。上蓋I由一整塊鋼板制成，外廊形狀大小與主體6—致，上面根據(jù)可視化的需要和壓力的大小均勻開有可視窗口 15，上蓋法蘭16的四周對應(yīng)主體上面的螺紋孔而開螺栓孔14，利用螺栓3上緊，從而使玻璃10、上蓋I與主體6連成一體，構(gòu)成平板模型的可視面。模型活塞12安裝在主體6的內(nèi)周下面，金屬材料，在靠近模型活塞12上端面的圓周面上開有密封墊槽，內(nèi)裝密封墊13，使得模型活塞12可以和主體6內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封。由于是動(dòng)密封，所以模型內(nèi)砂子11在外力的作用下就可以對砂子11進(jìn)行壓實(shí)，即加載上覆壓力。模型活塞12上端面為一平面，平面上根據(jù)需要要開孔，可以用來裝入模擬井筒2作為流體出入通道。模型活塞12下端面為法蘭狀，上面開有和主體6下端面上的螺紋孔相互對應(yīng)的螺栓，用來連接模型活塞12和主體6。由于模型整體較重，移動(dòng)、拆裝比較費(fèi)力，所以專門設(shè)計(jì)可移動(dòng)的支架。支架9由高強(qiáng)度槽鋼制成，底部裝鋼制萬向輪，方便隨時(shí)移動(dòng)，模型通過兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸在支架9上，裝好后模型整體可以繞軸翻轉(zhuǎn)，支架9上有旋轉(zhuǎn)軸鎖定裝置7，可將模型定位與任意角度以模擬地層傾角。可視面水平放置時(shí)模擬水平地層，可視面垂直放置時(shí)可模擬地層剖面，其他角度為不同傾角地層。整個(gè)模型置于可轉(zhuǎn)動(dòng)支架上，可傾斜模擬地層角度。該裝置采用不銹鋼器材，氟橡膠密封圈，在120°C下可長期工作。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種三維可視化物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，該三維可視化物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置主要由模型主體、內(nèi)壁絕緣涂層、壓蓋、模型井網(wǎng)、飽和度接口、主體支架組成，模型主體上具有8根密封螺桿，壓蓋與模型主體支架外側(cè)通過端蓋固定，壓蓋內(nèi)螺紋與壓蓋的外螺紋連接配合；壓蓋外并行設(shè)有并帽，并帽的內(nèi)螺紋與壓蓋的外螺紋連接配合；壓蓋通過頂緊螺栓來壓緊內(nèi)部巖心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，該實(shí)驗(yàn)裝置壓蓋上均勻設(shè)有螺栓孔，并開了多個(gè)垂直孔，壓蓋的圓形孔大于下部的圓形孔，可模擬注入和產(chǎn)出井，還能改變其位置模擬不同的布井方式及不同的井距，且在壓蓋上均勻布置48組飽和度探頭和39組測壓力點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，壓蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有密封膠墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，模型前后面主體框架之間有氟橡膠密封圈，前后面及下蓋板布置圓形可視窗口，采用高強(qiáng)度玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，主體支架的底座設(shè)為工字型，在底座兩端中心垂直方向上設(shè)有兩根對稱的支撐柱，支撐住上端設(shè)有轉(zhuǎn)軸孔上設(shè)有鎖定螺栓，在底座的四個(gè)角上設(shè)有 萬向滾輪。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種三維可視化物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，主要由模型主體、內(nèi)壁絕緣涂層、壓蓋、模型井網(wǎng)、飽和度接口、主體支架組成，模型主體上具有8根密封螺桿，壓蓋與模型主體支架外側(cè)通過端蓋固定，壓蓋內(nèi)螺紋與壓蓋的外螺紋連接配合；壓蓋外并行設(shè)有并帽，并帽的內(nèi)螺紋與壓蓋的外螺紋連接配合；壓蓋通過頂緊螺栓來壓緊內(nèi)部巖心。本實(shí)用新型上壓蓋上均勻設(shè)有螺栓孔，并開了多個(gè)垂直孔，可模擬注入井和產(chǎn)出井，還能改變其位置模擬不同的布井方式及不同的井距；模型前后、底面上布置圓形可視窗口，方便使用人員觀察，整個(gè)模型置于可轉(zhuǎn)動(dòng)支架上，可傾斜模擬地層角度。該裝置采用不銹鋼器材，氟橡膠密封圈，在120℃下可長期工作。
文檔編號(hào)E21B49/00GK203145930SQ20132009087
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者賴南君, 葉仲斌, 張雪, 董軍, 宋曉慧, 舒政 申請人:西南石油大學(xué)